1.一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法,其特征在于:采用以下的步骤进行轴对称工件类椭圆缺陷的重构:
1)利用轴对称工件超声检测系统,按顺序采集轴对称工件每个位置的超声回波信号sk(t)(k=1,2,…,N),利用幅值阈值方法识别缺陷反射回波,保留所有具有缺陷反射回波的超声信号sk(t)和相应的超声波入射点Ak(xk,yk);
2)提取并计算每个具有缺陷反射回波的超声信号sk(t)表征的轴对称工件表面超声波入射点Ak(xk,yk)到缺陷表面超声波反射点的距离dk,建立以Ak(xk,yk)为圆心,以dk为半径的圆Ck;
3)将相邻k值的圆Ck归类成一组,k=N和k=1也算相邻,用下标i,j代替k对圆Ck及其参数、方程重新进行编号,i,j表示第i组的第j个;
4)取出第i组缺陷数据,采用基于滑动窗两圆相切近似的椭圆边界点确定方法求取椭圆缺陷模型的边界点Bi,j(mi,j,ni,j)(j=1,2,…,Mi);
5)利用Mi个缺陷边界点Bi,j(mi,j,ni,j)拟合椭圆方程Ei,计算得出椭圆缺陷的中心坐标(x'i,y'i)、倾斜角θi,长半轴ai和短半轴bi,重构出缺陷;
6)对于所有的i,循环执行步骤4)-5),完成所有组的缺陷重构;当重构出的缺陷Ei1与Ei2发生重合时,将数据Bi1,j(mi1,j,ni1,j)与Bi2,j(mi2,j,ni2,j)合并为一组Bi0,j(mi0,j,ni0,j),重新执行步骤5)进行求解,重构出新的缺陷Ei0代替原有相重合的缺陷Ei1和Ei2。
2.根据权利要求1所述的一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法,其特征在于:所述步骤
1)中采集超声回波信号时,超声波入射点均匀分布在轴对称工件检测截面的一周上,其中,N=360,即轴对称工件旋转1°采集一个超声回波信号。
3.根据权利要求1所述的一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法,其特征在于:所述步骤
2)中 其中tk,1为缺陷反射回波的时间轴位置,tk,2为工件入射表面反射回波的时间轴位置,c为轴对称工件的声速。
4.根据权利要求1所述的一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法,其特征在于:所述步骤
3)的分组过程中,当某一组的数据个数Mi<9时,忽略该组数据。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种轴对称工件类椭圆缺陷重构方法,其特征在于:所述步骤4)中基于滑动窗两圆相切近似的椭圆边界点确定方法求取椭圆模型的缺陷边界点的具体步骤如下:
1)取出第i组缺陷数据中相邻圆心的连续九个圆Ci,j(xi,j,yi,j,di,j)((j=l,l+1,…,l+
8;l=1,2,…,Mi-8),利用圆与圆相切的条件方程(ui,l-xi,j)2+(vi,l-yi,j)2=(ri,l+di,j)2,通过已知九个[xi,j,yi,j,di,j],拟合出与上述九个圆Ci,j(j=l,l+1,…,l+8)相外切,以Oi,l(ui,l,vi,l)为圆心,ri,l为半径的圆;计算出连线Ai,jOi,l与Ci,j(j=l,l+1,…,l+8)的交点Bi,j,l;
2)依次取l=1,2,…,Mi-8,循环执行步骤1),得出所有的Bi,j,l,求取相同i,j的所有Bi,j,l在圆弧Ci,j上的中间点Bi,j(mi,j,ni,j),Bi,j(mi,j,ni,j)即是用于椭圆缺陷拟合的边界点。